本发明涉及合金材料制造领域，具体涉及一种具有硅涂层的钼合金板材的制备方法。
背景技术：
钼及其合金由于具有熔点高、强度大、导电导热性能好、抗蚀性能强及高温力学性能良好等优点。目前，应用于高温领域的系列主要有tzm板、mo-la掺杂板材、mo-re板及ask掺杂板材。其中，用于高温烧结舟皿的板材主要是tzm板和mo-la掺杂板材。尽管它们都具有良好的高温性能，但目前仍然存在着不足之处。如tzm板的低温韧性不足，塑性成形困难；mo-re板材尽管性能优异，但由于re是稀缺金属，价格昂贵，加工成本难以控制；mo-la掺杂板材室温性能良好，但高温时具有热脆性，强度和塑性会同时降低，使其使用寿命受到影响，从而提高生产成本。
二氧化硅凝胶具有绝热性能好、纳米结构可控、耐腐蚀性能好、生物相容性优异等特点，但sio2凝胶若直接涂覆于合金表面则存在粘结强度低的问题，因此需要引入成膜剂进行改性。聚乙烯醇是一种无毒、透明的多羟基高聚物，在作为一种有机偶联剂时与sio2溶胶具有良好的结合效果。一方面，可使sio2溶胶粘度升高且与基板的结合性能良好，从而有效提高涂层的结合强度；另一方面，pva溶剂还可以有效填充sio2溶胶在形成凝胶过程中形成的孔洞间隙，提高涂层的致密度、耐磨性、硬度等性能。
技术实现要素：
本发明提供一种具有硅涂层的钼合金板材的制备方法，该方法可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，多层薄膜结构不但可以阻碍氧空位的迁移，本发明对钼合金板材表面进行pva／sio2复合溶胶表面改性处理，使得钨镍材料的表面均匀致密、膜基结合强度高、力学性能优良。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有硅涂层的钼合金板材的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备基板
将mo5si3/y2o3，球磨至平均粒径为100-300nm；
按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的mo5si3/y2o3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯；
将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃-2050℃，保温5-10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯；
将得到的烧结坯由室温加热至1350℃-1500℃热轧，道次变形量为20％-35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板；
（2）基板预处理
所述基板预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗；
（3）先将8-10重量份聚乙烯醇搅拌均匀并缓缓加入20℃的90-100重量份的纯净水中，浸泡15-18h后再将聚乙烯醇溶剂缓慢升温到80-90℃并搅拌加速溶解，得到均匀、无色透明的聚乙烯醇溶剂；
向聚乙烯醇溶剂中依次加入3-5重量份偏硅酸乙酯，并滴加少量盐酸和乙二醇，最后在恒温磁力搅拌器中35-45℃恒温搅拌2-4h，静置3-5h后得到聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体；
（4）将经过预处理后的基材全部浸入聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体并浸泡15-20s，再用垂直提拉机分别以3-6mm／min的速率提拉基材至液面之上，室温空气中干燥25-30min，然后在干燥箱中干燥40min，重复浸涂、干燥4-6次；
在惰性气体保护下进行不同温度的烧结处理，以5-10℃／min的升温速率升到680-700℃，烧结30-50min后冷却，得到产品。
本发明具备以下优点：
（1）该方法可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，多层薄膜结构不但可以阻碍氧空位的迁移；
（2）本发明对钼合金板材表面进行pva／sio2复合溶胶表面改性处理，使得钨镍材料的表面均匀致密、膜基结合强度高、力学性能优良。
具体实施方式
实施例一
本实施例的钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：0.5％的mo5si3/y2o3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基板相。
将mo5si3/y2o3，球磨至平均粒径为100-300nm。
按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的mo5si3/y2o3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯。
将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃，保温5小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯。
将得到的烧结坯由室温加热至1350℃热轧，道次变形量为20％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板。
基板预处理，所述基板预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗。所述研磨抛光，可将基板先在600目的金刚石砂轮盘上进行粗磨10min，然后在1200目的金刚石砂轮盘上进行细磨10min，再用w2.5的金刚石抛光粉进行抛光至试样表面均匀光亮，所述超声清洗，可将研磨抛光后的基板按以下顺序清洗，丙酮超声清洗5min→无水乙醇超声清洗5min→烘干待用，所述离子源清洗，可采用霍尔离子源对基板进行清洗5min，压强为2×10-2pa，基板温度为300℃，氩气通量为10sccm，偏压为-100v，阴极电流为29.5a，阴极电压为19v，阳极电流为7a，阳极电压为80v，以清除基板表面的吸附气体以及杂质，提高沉积涂层与基板的结合强度以及成膜质量。
先将8重量份聚乙烯醇搅拌均匀并缓缓加入20℃的90重量份的纯净水中，浸泡15h后再将聚乙烯醇溶剂缓慢升温到80℃并搅拌加速溶解，得到均匀、无色透明的聚乙烯醇溶剂；向聚乙烯醇溶剂中依次加入3重量份偏硅酸乙酯，并滴加少量盐酸和乙二醇，最后在恒温磁力搅拌器中35℃恒温搅拌2h，静置3h后得到聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体。
将经过预处理后的基板全部浸入聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体并浸泡15s，再用垂直提拉机分别以3mm／min的速率提拉基板至液面之上，室温空气中干燥25min，然后在干燥箱中干燥40min，重复浸涂、干燥4次；在惰性气体保护下进行不同温度的烧结处理，以5℃／min的升温速率升到680-700℃，烧结30min后冷却，得到产品。
实施例二
本实施例的钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：2％的mo5si3/y2o3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基板相。
将mo5si3/y2o3，球磨至平均粒径为100-300nm。
按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的mo5si3/y2o3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯。
将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至2050℃，保温10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯。
将得到的烧结坯由室温加热至1500℃热轧，道次变形量为35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板。
基板预处理，所述基板预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗。所述研磨抛光，可将基板先在600目的金刚石砂轮盘上进行粗磨10min，然后在1200目的金刚石砂轮盘上进行细磨10min，再用w2.5的金刚石抛光粉进行抛光至试样表面均匀光亮，所述超声清洗，可将研磨抛光后的基板按以下顺序清洗，丙酮超声清洗5min→无水乙醇超声清洗5min→烘干待用，所述离子源清洗，可采用霍尔离子源对基板进行清洗5min，压强为2×10-2pa，基板温度为300℃，氩气通量为10sccm，偏压为-100v，阴极电流为29.5a，阴极电压为19v，阳极电流为7a，阳极电压为80v，以清除基板表面的吸附气体以及杂质，提高沉积涂层与基板的结合强度以及成膜质量。
先将10重量份聚乙烯醇搅拌均匀并缓缓加入20℃的100重量份的纯净水中，浸泡18h后再将聚乙烯醇溶剂缓慢升温到90℃并搅拌加速溶解，得到均匀、无色透明的聚乙烯醇溶剂；向聚乙烯醇溶剂中依次加入5重量份偏硅酸乙酯，并滴加少量盐酸和乙二醇，最后在恒温磁力搅拌器中45℃恒温搅拌4h，静置5h后得到聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体。
将经过预处理后的基板全部浸入聚乙烯醇／sio2均匀溶胶体并浸泡20s，再用垂直提拉机分别以6mm／min的速率提拉基板至液面之上，室温空气中干燥30min，然后在干燥箱中干燥40min，重复浸涂、干燥6次；在惰性气体保护下进行不同温度的烧结处理，以10℃／min的升温速率升到700℃，烧结50min后冷却，得到产品。